一种薄壁圆柱管磨粒流抛光夹具的制作方法

本实用新型涉及夹具领域，具体为一种薄壁圆柱管磨粒流抛光夹具。

背景技术：

薄壁圆柱管是各种精密机械和仪器的零部件之一，因其管壁薄的特点，故而在加工装夹时容易变形，产生装夹损伤，且其内表面抛光时，传统的磨削、激光加工等方法容易损伤和烧蚀内表面，产生加工损伤，因此本夹具采用柔性装夹技术和采用磨粒流抛光薄壁圆柱管内表面方法，目的在于减小工件装夹损伤和加工损伤，以便于更好的抛光。

磨粒流加工(abrasiveflowmachining,afm)，也称挤压珩磨，是一种用载有磨料的流动性粘弹性聚合物，在压力作用下对工件进行表面抛光、倒角和去毛刺等精加工的新型工艺技术。该加工技术特别适用于工件内腔复杂面、内部交叉孔等无法触及区域的毛刺去除和抛光。

柔性装夹技术是基于加工工件外形过渡的技术，柔性准则的措施：增加等截面杆的长度；避免截面突变；安装缓冲器。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为解决薄壁圆柱管工件精加工内孔壁抛光困难的问题，提供一种薄壁圆柱管磨粒流抛光夹具，利用v形铁与双半圆形铁及与之配合的橡胶垫实现柔性装夹，将装夹工件的受力面积加大，从而减小工件装夹损伤，并且利用四转轴机构配合磨粒流抛光加工技术，使抛光更加柔和，抛光后的残余应力有效减小。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种薄壁圆柱管磨粒流抛光夹具，其特征在于，该夹具包括薄壁圆柱管夹具和磨粒流进出口装置两个部分组成，所述薄壁圆柱管夹具由夹具体、磨粒流漏板、夹具体螺栓、一个v形铁与之配合的橡胶垫、一个双半圆形铁与之配合的橡胶垫、两个阶梯圆轴、两个变口径弹簧、两个夹具垫片、两个螺栓与之配合螺母、手柄架、圆柱台螺杆与之配合手柄组成，所述该薄壁圆柱管夹具对薄壁圆柱管实现柔性装夹，一个v形铁和一个双半圆形铁合称为两铁，所述两铁与橡胶垫配合实现对薄壁圆柱管装夹时的产生震动进行缓冲隔振、加大摩擦力的作用，并且实现对薄壁圆柱管装夹时进行两点和两面定位，从而加大定位面积，定位更加可靠，所述变口径弹簧与阶梯圆轴配合实现对薄壁圆管快速装卸，所述磨粒流进出口装置由四转轴机构与变口径装夹装置组成磨粒流进口和磨粒流漏料槽与弯管及流量控制阀组成磨粒流出口。所述四转轴机构由连杆架、齿形套与之配合弹簧和螺栓、齿头套摆杆、连轴套、连轴套螺母、螺纹头摆杆组成，所述变口径装夹装置由两个夹持夹片、一个长螺杆与之配合两个弹簧及螺母、一个短螺杆与之配合螺母组成，所述磨粒流进口装置实现对磨粒流入口管装夹及调整薄壁圆柱管加工位置和角度，所述流量控制阀由阀体、阀芯摆板、开关把手组成，所述流量控制阀与磨粒流漏料槽相配合实现对小容量的磨粒流流体的积累以及调节磨粒流出口流速的功能，上述薄壁圆柱管磨粒流抛光夹具应与专用工作台配合使用，保证安装的精度以及提高薄壁圆柱管磨粒流抛光夹具操作的平稳性。

进一步，作为优选，所述夹具体通过螺栓安装在专用工作台上，夹具体上设有螺纹孔和通孔用于安装定位和夹紧装置，在夹具体水平上表面上设有两个t形槽和磨粒流漏板安装槽，所述两个t形槽用于双半圆形铁在夹紧和退回时的导向和运行时的平稳性，所述磨粒流漏板安装槽用于精确安装磨粒流漏板且对薄壁圆管的装夹定位及双半圆形铁运行时不产生干涉作用。

进一步，作为优选，所述薄壁圆柱管定位方式为一面两铁定位，所述两铁为一个v形铁与一个双半圆形铁，且与之配合有橡胶垫片，所述双半圆形铁实现对薄壁圆柱管的面定位接触，从而实现对薄壁圆柱管的完全定位，所述橡胶垫片上设有圆柱形橡胶凸台，实现对薄壁圆柱管的柔性装夹，减小装夹和磨粒流抛光时产生的震动和增大装夹的摩擦力，实现装夹的平稳性和减小对薄壁圆柱管的装夹损伤。

进一步，作为优选，所述薄壁圆柱管夹具夹紧推动装置由两个阶梯圆轴、两个变口径弹簧、两个夹具垫片、手柄架、圆柱台螺杆与之配合手柄组成，所述两个阶梯圆轴一头安装在夹具体上，其余部分依次安装v形铁及与之配合的橡胶垫片、变口径弹簧，双半圆形铁及与之配合的橡胶垫，且变口径弹簧大口径部分朝向v形铁，以便于实现减小夹具夹紧时弹簧压缩占用面积，从而实现更小口径的薄壁圆柱管的夹紧，所述两个夹具垫片的一头与两个阶梯圆轴的一头用螺栓螺母固定双半圆形铁的背部，另一头与圆柱台螺杆相配合，所述圆柱台螺杆与之配合手柄安装在夹具体水平上表面上，所述双半圆形铁背部设有定位孔，夹紧时摇动手柄，圆柱台螺杆穿过手柄架和两个夹具垫片向前进给，推动双半圆住形铁移动压缩变口径弹簧，与v形铁配合夹紧工件，因圆柱台螺杆的自锁性，保证夹紧的可靠性，拆卸时反方向摇动手柄，圆柱台螺杆后移，且有两个变口径弹簧的伸长助力作用，实现快速拆卸工件。

进一步，作为优选，所述四转轴机构由连杆架、齿形套与之配合弹簧和螺栓、齿头套摆杆、连轴套、螺纹头摆杆组成，所述连杆架上设有外齿形台，所述齿形套由轴套和轴组成，轴套设有内齿形台，轴端靠近轴套部设有外齿形台，另一端设有螺栓孔，齿形套内齿形台与连杆架外齿形台相啮合绕其转动，所述齿头套摆杆安装在齿形套轴端，与齿形套外齿形台相啮合绕其转动，且齿形套轴端部即齿头套摆杆背部装有弹簧和螺栓，便于齿头套摆杆与齿形套外齿形台啮合的快速转动换向和夹紧作用，所述齿头套摆杆的另一端设有螺纹孔，连轴套安装在螺纹孔上，由连轴套螺母固定，连轴套绕其螺纹孔转动，所述螺纹头摆杆的一端设有螺纹柱，另一端设有方形槽和螺杆通孔，其螺纹柱端安装在连轴套上，绕连轴套转动，从而实现调节磨粒流抛光加工角度的功能。

进一步，作为优选，所述变口径装夹装置由两个夹持垫片、一个长螺杆与之配合两个弹簧及螺母，一个短螺杆与之配合螺母组成，其装置安装于螺纹头摆杆的一端，所述长螺杆与之螺母相配合安装与螺纹头摆杆的螺杆孔处，其长螺杆上依次安装弹簧、两个夹持夹片、弹簧，所述两个夹持夹片的一端设有圆柱台，另一端设有通孔，所述圆柱台插入螺纹头摆杆的方形槽内，实现两个夹持垫片装夹磨粒流入口管的开合及两个夹持垫片的水平定位，所述弹簧实现两个夹持垫片夹紧时自由开合角度及装夹和拆卸的固定作用，所述两个夹持垫片的通孔端与短螺杆及配合螺母固定，从而实现磨粒流入口管的装夹。

进一步，作为优选，所述磨粒流出口装置由磨粒流漏料槽、弯管、流量控制阀组成，所述磨粒流漏料槽安装在夹具体水平下表面上，对磨粒流漏板漏出的磨粒流流体进行积累，且下端设有圆柱外螺纹溢流口，所述的弯管两端设有内螺纹，其安装在漏料槽圆柱外螺纹溢流口上，所述阀体两端设有圆柱外螺纹，顶部设有通孔，所述阀芯摆板由大圆柱台和细圆柱组成，细圆柱的一端设有外螺纹，其圆柱螺纹端穿过阀体顶部通孔与开关把手相配合，当转动把手时阀芯摆板转动，调节阀芯摆板与阀体内腔的空隙，实现调节磨粒流出口流量及储存小容量磨粒流流体的作用。

附图说明

图1为薄壁圆柱管磨粒流抛光夹具总体示意图

图2为变口径装夹装置示意图

图3为螺纹头摆杆示意图

图4为齿头套摆杆示意图

图5为齿形套示意图

图6为连杆架示意图

图7为连杆架剖视示意图

图8为夹具体示意图

图9为夹具体仰视示意图

图10为v形铁示意图

图11为v形铁配合橡胶垫片正面示意图

图12为v形铁配合橡胶垫片背面示意图

图13为磨粒流漏板示意图

图14为双半圆形铁配合橡胶垫片正面示意图

图15为双半圆形铁配合橡胶垫片正面示意图

图16为双半圆形铁正面示意图

图17为双半圆形铁背面示意图

图18为流量控制阀装配示意图

图19为流量控制阀阀芯示意图

图20为流量控制阀开关把手示意图

图21为夹具垫片示意图

图中：1、磨粒流入口管，2、变口径装夹装置，2-1、两个夹持夹片，2-2、两个弹簧，2-3、长螺杆，2-4、长螺杆螺母，2-5、短螺杆螺母，2-6、短螺杆，3、螺纹头摆杆，3-1、螺纹台，3-2、螺纹头摆杆孔，3-3、方形槽，4、连轴套，5、齿头套摆杆，5-1、圆柱齿台，5-2、螺纹通孔，6、齿形套，6-1、轴套，6-2、齿形套轴端，6-3、轴，6-4、轴端内螺纹孔，7、连杆架，7-1、外齿形台，7-2、两个对称阶梯螺纹孔，8、夹具体，8-1、夹具体两个螺纹孔，8-2、夹具体四个螺纹通孔，8-3、t形槽孔，8-4、两个t形槽，8-5、夹具体两个螺纹孔，8-6、夹具体四个螺纹通孔，8-7、夹具体四个螺纹孔，9、v形铁，9-1、v形铁两个螺纹孔，9-2、v形铁两个阶梯通孔，10、两个变口径弹簧，11、v形铁配合橡胶垫片，11-1、v形铁配合橡胶垫片轴孔，11-2、v形铁配合橡胶垫两个圆柱台，12、磨粒流漏板，13、双半圆形铁橡胶垫，13-1、双半圆形铁橡胶垫轴孔，13-2、双半圆形铁橡胶垫八个圆柱台，14、双半圆形铁，14-1、双半圆形铁轴孔，14-2、双半圆形铁八个圆柱孔，14-3、双半圆形铁定位孔，15、弯管，16、流量控制阀，16-1、阀体，16-2、阀芯摆板，16-3、开关把手，17、磨粒流漏槽，18、两个阶梯圆轴，19、四个夹具体螺栓，20、手柄架，21、圆柱台螺杆，22、两个夹具垫片，23、薄壁圆柱管工件

具体实施方式

本实用新型提供了一种薄壁圆柱管磨粒流抛光夹具，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清晰、完整的描述，显然所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型主要由两部分组成，分别为薄壁圆柱管夹具部分和磨粒流进出口装置部分。所述薄壁圆柱管夹具部分由夹具体(8)、磨粒流漏板(12)、夹具体螺栓(19)、一个v形铁(9)与之配合的橡胶垫(11)、一个双半圆形铁(14)与之配合的橡胶垫(13)、两个阶梯圆轴(18)、两个变口径弹簧(10)、两个夹具垫片(22)、两个螺栓与之配合螺母、手柄架(20)、圆柱台螺杆(21)与之配合手柄组成，所述薄壁圆柱管夹具部分通过四个夹具体螺栓(19)穿过四个螺纹孔(8-6)安装在专用工作台上，所述夹具体(8)上设有两个螺纹孔(8-1)，用于安装磨粒流进口装置，四个螺纹通孔(8-2)，用于固定v形铁(9)和安装两个阶梯圆轴(18)，一个t形槽孔(8-3)，用于安装磨粒流漏槽(17)，两个t形槽(8-4)，用于双半圆形铁(14)导向滑动，两个螺纹孔(8-5)，用于安装手柄架(20)，四个螺纹通孔(8-6)，安装夹具体(8)于专用工作台上，所述v形铁(9)设有两个螺纹孔(9-1)和两个阶梯通孔(9-2)，通过两个螺钉安装在夹具体(8)的垂直表面孔(8-2)处，所述v形铁配合的橡胶垫(11)上的两个圆柱台(11-2)安装在v形铁(9)上两个螺纹孔(9-1)处，所述两个阶梯圆轴(18)设有阶梯一端安装于v形铁(9)阶梯通孔(9-2)内，另一端设有通孔，所述两个变口径弹簧(10)大口径端朝向v形铁(9)，分别安装于两个阶梯圆轴(18)上，继而将橡胶垫(13)上的八个圆柱台(13-2)安装于双半圆形铁(14)上八个圆柱孔(14-2)处，然后将双半圆形铁(14)与之配合的橡胶垫(13)于两个阶梯圆轴(18)另一轴端，在双半圆形铁(14)背部安装两个夹具垫片(22)于两个阶梯圆轴(18)另一轴端，所述两个夹具垫片(22)设有孔(22-1)和(22-2)，其孔(22-1)对齐于两个阶梯圆轴(18)设有通孔端处，并配合有螺钉螺母固定，然后安装手柄架(20)、圆柱台螺杆(21)与之配合手柄，所述手柄架(20)上设有两个螺纹孔，并配合有螺钉安装于夹具体(8)上两个螺纹孔(8-5)处，最后将圆柱台螺杆(21)与之配合手柄依次穿过手柄架(20)、两个夹具垫片(22)上的孔(22-2)处，对准双半圆形铁(14)上定位孔(14-3)，设有定位孔(14-3)目的为了在摇动手柄时圆柱台螺杆(21)定位，由此实现薄壁圆柱管夹具部分的整体安装工作。

所述磨粒流进出口装置部分由四转轴机构与变口径装夹装置(2)组成磨粒流进口和磨粒流漏料槽(17)与弯管(15)及流量控制阀(16)组成磨粒流出口。所述四转轴机构由连杆架(7)、齿形套(6)与之配合弹簧和螺栓、齿头套摆杆(5)、连轴套(4)、连轴套螺母、螺纹头摆杆(3)组成，所述连杆架(7)上设有两个对称阶梯螺纹孔(7-2)，安装时将两个对称阶梯螺纹孔(7-2)对齐于夹具体(8)上两个螺纹孔(8-1)，并使用配合的螺栓固定，将齿形套(6)轴套(6-1)安装于连杆架(7)外齿形台(7-1)处，下一步将齿头套摆杆(5)圆柱齿台(5-1)安装于齿形套(6)轴端(6-2)处，在齿形套(6)轴端部安装弹簧，并在齿形套(6)轴端内螺纹孔(6-4)处安装螺钉固定，连轴套(4)安装于齿头套摆杆(5)螺纹通孔(5-2)处，螺纹头摆杆(3)安装于连轴套(4)处，螺纹头摆杆(3)另一端安装变口径装夹装置(2)，所述变口径装夹装置由两个夹持夹片(2-1)、一个长螺杆(2-3)与之配合两个弹簧(2-2)及螺母(2-4)、一个短螺杆(2-6)与之配合螺母(2-5)组成，所述两个夹持夹片(2-1)一端设有圆柱台，另一端设有螺纹通孔，所述长螺杆(2-3)安装于螺纹头摆杆(3)孔(3-2)处，接着依次安装弹簧(2-2)、两个垫片(2-1)、弹簧(2-2)、螺母(2-4)，所述两个夹持夹片(2-1)圆柱台端插入螺纹头摆杆(3)方形槽(3-3)处，其螺纹通孔端配合由短螺杆(2-6)和螺母(2-5)固定，所述磨粒流漏料槽(17)上设有四个螺纹孔和磨粒流流体出口，对应于夹具体(8)的水平下表面四个螺纹孔(8-7)处，并配合有螺钉固定，所述弯管(15)一端安装于磨粒流漏料槽(17)磨粒流流体出口处，另一端安装有流量控制阀(16)，所述流量控制阀(16)由阀体(16-1)、阀芯摆板(16-2)、开关把手(16-3)组成，上述即为本夹具磨粒流进出口装置部分安装过程。

本夹具在运行时，首先操作薄壁圆柱管夹具部分，先竖直放置薄壁圆柱管工件，然后转动手柄，圆柱台螺杆(21)向前进给，推动双半圆形铁(14)沿着两个t形槽(8-4)向前移动，压缩两个变口径弹簧(10)，双半圆形铁(14)与v形铁(9)配合夹紧薄壁圆柱管工件，之后松开手柄，因螺纹具有自锁功能，故不会产生松动。

下一步操作磨粒流进出口装置部分，先松开变口径装夹装置(2)螺杆(2-5)和螺母(2-6)，夹紧磨粒流入口管(1)，然后拧紧螺杆(2-5)和螺母(2-6)，转动四转轴机构各关节，调整适宜磨粒流入口管工位，在调节齿形套(6)和齿头套摆杆(5)相对位置时，需转动方向时向后拉齿头套摆杆(5)，压缩弹簧，转动适当角度，松手，弹簧复位，齿头套摆杆(5)圆柱齿台(5-1)与齿形套(6)外齿形台(6-2)啮合，达到转动方向的目的，根据实际生产需要调节流量控制阀，最后打开磨粒流流体入口，开始对薄壁圆柱管工件进行磨粒流抛光处理。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。